Guia de llums solars de carrer: quina brillantor necessites?

Pregunteu a la majoria dels compradors què importa en un full d'especificacions de llums solars, i els lúmens solen ser el primer nombre que miren. Els accessoris es comercialitzen a 5.000, 10.000, 20.000, fins i tot 30.000 lúmens - i és fàcil suposar que la xifra més gran guanya automàticament. A la pràctica no funciona així. La sortida de llum adequada per a un projecte es redueix a l'amplada de la carretera, l'alçada del pal, l'espaiat, el patró del feix, la qualitat del LED i la il·luminació que realment necessita la carretera a la seva superfície.

A continuació, veurem com s'utilitzen realment els lúmens en un disseny d'il·luminació, on el lux s'adapta a la imatge i com s'aplica a la pròpia gamma de productes de Suntisolar -, des d'instal·lacions de carreteres petites de 30 W de poble- fins a unitats d'autopistes de 200 W.

El que els Lumens et diuen realment

Els lúmens (lm) són simplement una mesura de la llum visible total que surt d'un aparell - tot allò que els LED estan apagant, en totes direccions.

Dit clarament:més lúmens significa més llum total produïda.

El que aquest número no us diu és com de bé s'il·lumina la carretera de sota. Un aparell de 12.000-lumen amb una lent d'il·luminació de la carretera-de manera adequada pot sortir-facilment una unitat de 20.000 lúmenes que està llançant la meitat de la seva llum a l'espatlla o al cel. Els lúmens són un punt de partida, no la resposta sencera: un disseny adequat de l'enllumenat públic també ha de tenir en compte:

• Lux - quanta llum aterra realment a la superfície de la carretera
• Patró de distribució - on el feix envia la seva llum
• Uniformitat - com la il·luminació és uniforme d'un pal a un altre
• Alçada i espai dels pals
• Amplada de la carretera i recompte de carrils
• Angle de muntatge
• Requisits de codi o classe d'il·luminació local

Lumens i Lux no són el mateix

Això fa que la gent s'enganxi constantment, així que val la pena explicar-ho. Els lúmens mesuren la sortida total de la font. Lux mesura la quantitat d'aquesta llum que cau en una superfície determinada - un lux equival a un lumen repartit en un metre quadrat.

Una llum de 10.000 lúmenes muntada a baix amb una òptica ajustada pot oferir una lectura de lux molt diferent a terra que el mateix aparell de 10.000 lúmens muntat més amunt amb òptiques més amples. L'alçada, l'angle del feix i l'espaiat canvien el resultat, fins i tot amb una sortida de llum idèntica.

El mateix aparell de 10.000 lúmenes produeix lux notablement diferents segons l'alçada de muntatge i la propagació del feix.

Per aquest motiu, triar un aparell només per la seva xifra de lumens anunciada - sense comprovar les condicions de muntatge - és un error comú i evitable.

Llavors, quants lúmens necessita una il·luminació solar del carrer?

No hi ha cap nombre universal, però la taula i el gràfic següents ofereixen un punt de partida viable per a la planificació del projecte-primera fase.

*Només els intervals inicials - no substitueixen un càlcul fotomètric basat en IES/LDT-. La selecció final de l'aparell s'ha de verificar amb una simulació d'il·luminació.

Els punts inicials de llum bruta per classificació de carreteres - els tracten com una primera passada, no com una especificació final.

Una pregunta millor que "Quants lúmens?"

En lloc de preguntar-se quants lúmens necessita un aparell, un dissenyador d'il·luminació normalment comença des de l'altra direcció: quina il·luminació i uniformitat requereix aquesta carretera? A partir d'aquí, el procés de dimensionament sol funcionar mitjançant un grapat de passos.

Comenceu pel tipus de carretera

Carretera, via urbana principal, via secundària, carrer residencial, camí rural, àrea d'aparcament, passarel·la, pati industrial, campus, plaça pública - cada categoria té el seu propi nivell d'il·luminació esperat, i aquest és el punt de partida real, no la xifra de llum en si.

Bloqueja l'alçada del pal

L'alçada de muntatge té un efecte desmesurat en el rendiment òptic. Una instal·lació residencial de 5 a 6 m i un pal d'autopista de 10 a 12 m funcionen amb una geometria del feix completament diferent, fins i tot si els aparells comparteixen una intensitat de llum semblant.

Comproveu l'espai entre els pols

Dos projectes que utilitzen el mateix aparell de 10.000 lúmenes poden produir resultats molt diferents segons si els pals es troben a 25 m o 40 m.

Coincideix amb l'amplada de la carretera

Una carretera rural estreta d'un sol-carril requereix una forma de feix diferent de la d'una carretera de dos- o tres-carrils.

Trieu la distribució òptica adequada

Aconseguir que l'òptica LED col·loqui la llum on realment es necessita normalment és més important que simplement augmentar la sortida de lumens.

Executeu els números mitjançant un programari de simulació

Per a qualsevol cosa més enllà d'un petit treball residencial, val la pena comprovar el disseny a DIALux, AGi32 o una eina equivalent, mirant la il·luminació mitjana i mínima, la uniformitat, l'enlluernament, la distribució, l'espaiat i la cobertura general de la carretera.

Alineació de Suntisolar, des de les carreteres del poble fins a les carreteres

El catàleg de Suntisolar abasta un ampli rang de lumens, cosa que el converteix en un cas d'estudi raonablement bo sobre com s'ha d'escalar la sortida amb l'aplicació. A continuació s'explica com cinc dels seus models s'alineen amb les categories de carreteres anteriors.

La llum publicada varia a tota la línia Suntisolar, des del model Z66 de 30 W fins al model d'autopista de 200 W.

Z66 30W - carreteres petites i rurals

El Z66 30W té una capacitat d'entre 3.200 i 4.200 lúmens, combinat amb un panell de 45 W, una alçada de muntatge de 5 a 6 m i un espai d'uns 15 a 20 m, que cobreix una àrea d'irradiació d'uns 120 m². És un ajust raonable per a carreteres de pobles, carrers residencials tranquils i camins comunitaris on una instal·lació més gran seria excessiva.

Z68 80W - carreteres urbanes i secundàries

Passar a la Z86 80W t'obté entre 9.000 i 10.000 lúmens, un panell de 100 W i un paquet de liti de 24 V/22,5 Ah. Suntisolar recomana un muntatge de 9 a 10 m amb un espai de 27 a 30 m, que cobreix uns 300 m² - un punt de referència sòlid per a carreteres urbanes secundàries i carrers comunitaris més grans.

Z88 120O - carreteres urbanes principals

Per als passadissos de-trànsit més intens, el Z88 120W té una capacitat d'entre 12.000 i 13.200 lúmens amb una propagació del feix de prop de 160 graus × 80 graus i unes 12 hores d'autonomia-de màxima potència. És un candidat per a carreteres urbanes més grans i passadissos-de carreteres principals, tot i que - com sempre - la trucada final hauria de basar-se en una comprovació fotomètrica i no només en el nombre de llum.

80 W auto-neteja - entorns polsosos i desèrtics

La producció no és l'única variable que importa en climes durs. El XT1478SELD80-SC ofereix entre 8.000 i 10.000 lúmens des d'una configuració de 80 W amb un panell de 125 W i una bateria LiFePO₄ de 25,6 V/24 Ah, però la seva característica distintiva és un mecanisme automàtic de neteja del panell amb una classificació d'IP{{12} útil per a una altra càrrega útil.

240 W auto-neteja - grau d'autopista

A la part superior de la gamma, el XT2358SELD240-SC combina un motor LED de 240 W amb un panell de 330 W i una bateria LiFePO₄ de 25,6 V/90 Ah, publicant un rang de lumens d'aproximadament 30.000 lm a unes altures de muntatge de 10 a 13 m. Suntisolar la situa com una unitat d'autopistes-de nivell d'entrada, i és una bona il·lustració de la rapidesa amb què augmenten els requisits de llum quan esteu dissenyant carreteres més amples i de major velocitat en lloc de carrers residencials.

Per què perseguir el nombre de lumen més alt pot ser contraproduent

És temptador comprar l'aparell més brillant de la llista, però aquest instint causa més problemes dels que soluciona.

Vessament i enlluernament. Quan l'òptica no s'ajusta a la carretera, una bona part d'aquesta llum acaba a un lloc diferent de la superfície de conducció - les espatlles, els patis davanters, el cel - alhora que crea un enlluernament innecessari per als conductors i vianants en el procés.

Il·luminació desigual. Un punt calent directament sota el pal no vol dir que la carretera entre pals estigui ben il·luminada. Podeu acabar amb un patró fosc-fosc-brillant-que no pas una cobertura consistent, cosa que és possiblement pitjor per a la comoditat del conductor que una il·luminació moderada i uniforme.

Sistema més gran, major cost. Com que un fanal solar ha de generar i emmagatzemar la seva pròpia energia, augmentar la potència del LED no només augmenta la factura elèctrica - sinó que obliga a un panell solar més gran, una bateria més gran i un controlador més robust, tot a fer funcionar una llum que potser ni tan sols ofereix una millor cobertura de carretera.

L'objectiu pràctic no és el màxim de lúmens - sinó la quantitat adequada de llum utilitzable aterrant on realment es necessita.

Els watts i els lúmens tampoc són iguals

Una segona barreja habitual-: suposar que una potència més alta significa automàticament una llum més brillant. No ho fa. Dos accessoris de 80 W poden aterrar en llocs molt diferents en la sortida de lúmenes depenent de la qualitat del xip LED, el corrent de la unitat, el disseny tèrmic, la transmissió de la lent i el bon disseny del sistema òptic.

El propi catàleg de Suntisolar ho mostra clarament - la Z86 80W té una capacitat d'entre 9.000 i 10.000 lm, mentre que el model d'auto-neteja de 80W es troba entre 8.000 i 10.000 lm. Mateixa potència, paquet òptic diferent, sortida lleugerament diferent. És exactament per això que comparar la potència entre marques (o fins i tot dins de la línia d'una marca) us diu molt poc; el rendiment fotomètric és el que realment compta.

Què compta com a bons lúmens-per-watt?

L'eficàcia lluminosa és una relació simple: lúmens dividits per la potència del LED. Un aparell de 100 W que produeix 12.000 lúmens funciona fins a 120 lm/W; la mateixa potència que produeix 18.000 lúmens seria de 180 lm/W.

Dit això, el número imprès al full de dades d'un xip LED i el nombre que ofereix una lluminària acabada no sempre són el mateix que les pèrdues - apareixen al controlador, a la lent i al disseny tèrmic al llarg del camí. Una manera més útil de pensar-ho separa:

• Eficàcia del xip LED - la xifra teòrica del fabricant del xip
• Eficàcia del mòdul LED - després de muntar el xip en un mòdul
• Eficàcia de la lluminària - l'aparell complet, la lent i tot
• Flux lluminós lliurat - que arriba realment a la carretera

A efectes d'adquisició, la sortida mesurada de la lluminària importa molt més que una xifra teòrica d'eficàcia a nivell de xip-que es cita en un fulletó.

El patró del feix mereix tanta atenció com els lumens

Un aparell pot portar un gran nombre de lumens i encara il·luminar una carretera malament si la forma del feix és incorrecta per a l'aplicació. Suntisolar varia la seva distribució òptica segons el model - Les xifres publicades per a diverses unitats mostren una propagació C0–180 d'aproximadament 140 graus –160 graus al costat d'una distribució T90–270 al voltant de 70 graus –80 graus, depenent del sistema òptic específic instal·lat.

La distribució correcta depèn de l'amplada de la carretera, l'alçada dels pals, l'espaiat, si els pals se situen a un costat de la carretera o tots dos, la curvatura, la disposició mitjana i l'objectiu d'uniformitat per al projecte -, tot això s'hauria de tenir en compte a la selecció de l'aparell molt abans que ho faci el nombre de llum final.

Un -gràfic de referència ràpid per a la planificació primerenca

Per a la mida aproximada de les-etapes inicials, aquest gràfic simplificat és un punt de partida decent abans d'executar una simulació completa:

• Camí (pal de 3–5 m): 1.500 – 4.000 lm
• Carretera rural (pal de 5–7 m): 3.000 – 7.000 lm
• Carretera residencial (pal de 5–8 m): 4.000 – 8.000 lm
• Carretera comunitària (pal 6–8 m): 5.000 – 10.000 lm
• Carretera urbana secundària (pol 7–10 m): 8.000 – 12.000 lm
• Carretera urbana principal (pol 9–12 m): 10.000 – 18.000 lm
• Carretera (pal de 10–13+ m): 20.000 – 30,000+ lm

De nou, només - orientació de mida inicial. L'especificació final s'ha de confirmar amb una simulació fotomètrica i qualsevol estàndard d'il·luminació que s'apliqui localment.

Preguntes que val la pena fer-li a un proveïdor abans de fer la comanda

"Quants lúmens té?" és una bona pregunta inicial, però no hauria de ser l'última. Alguns altres acostumen a importar més un cop compareu les cites:

• Quina és la sortida real de la lluminària - del flux lluminós mesurat, no només la xifra nominal del xip LED?
• Podeu proporcionar un fitxer IES o LDT perquè puguem executar la nostra pròpia simulació DIALux?
• A quina alçada d'instal·lació està dissenyat aquest aparell?
• Quina distància entre pols recomanes?
• Quina és la distribució de la llum - Tipus II, Tipus III o un altre patró d'il·luminació de la carretera-?
• Quina és la il·luminació mínima, no només la mitjana?
• Quina proporció d'uniformitat aconsegueix la disposició?
• Com es manté la sortida després d'uns quants anys - depreciació del lumen LED, envelliment de la bateria, degradació del panell?

Un exemple treballat

Imagineu que esteu il·luminant una carretera de dos-carrils: 8 m d'alçada de pal, 30 m d'espaiat, 7 m d'amplada de carretera, instal·lació d'un sol-lateral. Un proveïdor ofereix tres opcions - 6, 000 lm, 10.000 lm i 15.000 lm.

Agafar l'opció de 15.000-lumen per defecte seria el moviment fàcil, però no necessàriament el correcte. El procés correcte és extreure els fitxers IES/LDT de cadascun i executar-los mitjançant una simulació. Si l'opció de 10.000 lúmenes ja compleix la il·luminació i la uniformitat mitjanes requerides, mentre que l'opció de 15.000 lúmenes només afegeix lluentor i un consum d'energia innecessari, l'opció del mig és sens dubte la millor trucada d'enginyeria, no la més brillant.

Per què aquesta és una decisió del sistema, no només una decisió de lumen

L'enllumenat públic-alimentat per xarxa pot extreure tanta potència com necessita de la xarxa elèctrica. Els llums solars de carrer no poden - tot el que fan servir a la nit s'ha de generar i emmagatzemar durant el dia. Així que augmentar la sortida del LED no només canvia l'aparell; s'enfila en cascada a través de tot el sistema: una potència LED més alta requereix més energia nocturna, la qual cosa requereix una bateria més gran, que requereix un panell més gran, que augmenta el cost total del sistema.

Un fanal solar dissenyat correctament equilibra la potència LED, l'eficiència òptica, la capacitat del panell, la capacitat de la bateria, l'eficiència del controlador, el-horari d'execució, els dies de seguretat i la irradiació solar local - en comptes de tractar els lúmens com l'única variable que importa.

La versió curta

Si només agafeu una cosa d'aquesta guia: el millor llum solar de carrer no és el que té el nombre de lumen més alt a la caixa. És el que aconsegueix la il·luminació, la uniformitat i la cobertura que realment necessita la carretera, sense sobredimensionar el sistema solar que hi ha darrere.

Com a full de trucs aproximat:

• Via petita: 1.500 – 4.000 lm
• Camí rural: 3.000 – 7.000 lm
• Carretera residencial / comunitària: 4.000 – 10.000 lm
• Via urbana: 8.000 – 15.000 lm
• Carretera principal: 10.000 – 20.000 lm
• Carretera: 20.000 – 30,000+ lm

Però tracta aquests números com una conversa inicial, no com una resposta final. Un projecte sòlid d'enllumenat públic solar pesa lúmens, lux, uniformitat, distribució del feix, alçada del pol, espai, mida del panell i capacitat de la bateria junts - i per a projectes de carreteres governamentals, autopistes, urbanes o rurals-, val la pena demanar a un proveïdor com Suntisolar dades fotomètriques específiques del lloc en lloc de confiar només en els números de catàleg.